JPH07329345A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JPH07329345A
JPH07329345A JP13019394A JP13019394A JPH07329345A JP H07329345 A JPH07329345 A JP H07329345A JP 13019394 A JP13019394 A JP 13019394A JP 13019394 A JP13019394 A JP 13019394A JP H07329345 A JPH07329345 A JP H07329345A
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JP
Japan
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toner
conductor layer
carrying roller
orthogonal
control unit
Prior art date
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Application number
JP13019394A
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English (en)
Inventor
Shoichi Kitagawa
生一 北川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 形成される画像の濃度を均一にして、画像品
質を向上させることができ信頼性に優れた画像形成装置
の提供することを目的とする。 【構成】 画像情報に応じてトナー2を飛翔させるトナ
ー通過孔10と関連する平行導体層20と直交導体層1
9を選択する制御部23と、制御部23の選択に応じて
直交導体層19に所定の阻止電圧または駆動電圧を印加
する直交導体層駆動部25と、制御部23の選択に応じ
て平行導体層20に所定の阻止電圧またはその平行導体
層20とトナー担持ローラ3の曲率によるギャップ差に
応じた駆動電圧を印加する平行導体層駆動部24と、を
備えた構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は行方向及び列方向のドッ
トマトリックスから構成される画像データを印字するた
めのプリンタ,複写機等の画像形成装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータ,複写機等の普及・
高性能化に伴い、プリンタ,複写機等として、高品質の
画像を高速に印字することができる画像形成装置が種々
開発されている。この画像形成装置は、原稿もしくは画
像情報に対応したドットパターン状の変調光を利用し
て、感光体ドラム等の潜像担持体に静電潜像を担持さ
せ、これを現像器によって、トナー像として可視像化
し、定着器が、このトナー像を紙等の記録媒体へと転写
・定着させて、印刷を行っていた。しかし、このような
構成では、光学的に潜像を形成し、これを可視像化して
から、記録媒体への転写を行うために、原稿・画像情報
を光情報へと変調する手段,潜像を担持する手段,潜像
を可視像化して記録媒体へ転写する手段の他に、潜像担
持体に付着している残存トナーを除去する手段,潜像担
持体からの電荷の除去・再帯電を行う手段等が必要とな
り、画像形成装置の小型化ができないとともに、構成が
複雑で原価が高く生産性に欠けるという問題点を有して
いた。そこで、トナー担持ローラ上に、帯電したトナー
を担持し、このトナーをクーロン力によって、直接記録
媒体上へと飛翔させ画像の形成を行う、トナー飛翔記録
方式の画像形成装置が、USP3689935号公報
(以下イ号と呼ぶ)等に開示されている。
【0003】以下に従来の画像形成装置について説明す
る。図5は従来の画像形成装置の要部構成図であり、図
6は従来の画像形成装置のトナー飛翔部の要部拡大図で
あり、図7は従来の画像形成装置の印字ヘッドの平面図
である。1は後述のトナーを貯溜するトナー貯溜槽、2
はトナー貯溜槽1に貯溜されて画像を形成するためのト
ナー、3は所定の周速度で回転する円筒状のドラムより
なり外周の表面にトナー2を担持するトナー担持ロー
ラ、4はウレタン系の発泡体等よりなりトナー担持ロー
ラ3に圧着されてトナー担持ローラ3と逆方向に回転し
トナー2をトナー担持ローラ3に供給するとともにトナ
ー2を摩擦帯電させるトナー供給ローラ、5は平板状の
ウレタン系の弾性材等よりなりトナー担持ローラ3のト
ナー供給ローラ4が圧着されている部分からトナー担持
ローラ回転方向側へ移動した部分に一定の圧力で圧着さ
れて、トナー担持ローラ3に担持されるトナー2の膜厚
を所定の値に保つとともにトナー2を摩擦帯電させる膜
厚規制部材、6はトナー担持ローラ3上に担持されたト
ナー2をクーロン力によって選択的に飛翔・通過させる
印字ヘッド、7は紙等よりなり画像が形成される印字媒
体、8は印字媒体7を介して印字ヘッド6と対向し印字
ヘッド6を通過したトナー2をクーロン力によって更に
飛翔させて印字媒体7に付着させる背面電極、9は印字
媒体7上に付着したトナー2を定着させるための定着ロ
ーラである。図6及び図7において、10は印字ヘッド
6に2つ以上穿孔されてトナー2を通過させるためのト
ナー通過孔、11はポリイミド等からなり印字ヘッド6
を構成する中間絶縁層、12は印字ヘッド6を構成し中
間絶縁層11のトナー担持ローラ3側の側面を一体に被
覆するように形成されて常に一定の電位となるように電
圧が印加される連続導体層、13は印字ヘッド6を構成
しトナー通過孔10の内部及び印字媒体7対向面側の周
辺にそれぞれ個別に形成されて画像情報に応じ選択的に
電圧が印加されてクーロン力によりトナー2が所要のト
ナー通過孔10を通過するようにするための個別導体
層、14は画像情報に応じて印字制御信号を生成する制
御部、15は制御部14で生成された印字制御信号に基
づいて個別導体層13の各々にそれぞれ所要の電圧を印
加するための駆動部、16は連続導体層12が所要の一
定の電位となるように所定の電圧を印加する定常電圧印
加部、17は印字ヘッド6等によって作成された線画
像、Aはトナー担持ローラ3の下端点と印字ヘッド6と
の間の距離を示すローラ・ヘッド間ギャップ、Bは印字
ヘッド6と背面電極8との間の距離を示すヘッド・電極
間ギャップ、Yaはトナー担持ローラ3の長手方向と平
行に穿孔された一連のトナー通過孔10の穿孔位置を示
す第1の通過孔列、Ybは第1の通過孔列Yaと同様な
第2の通過孔列、Ycは第1の通過孔列Yaと同様な第
3の通過孔列、Ydは第1の通過孔列Yaと同様な第4
の通過孔列、Yeは第1の通過孔列Yaと同様な第5の
通過孔列、d1は第2の通過孔列Yb及び第4の通過孔
列Ydにおけるトナー担持ローラ3の表面と印字ヘッド
6との間の距離とローラ・ヘッド間ギャップAとの差の
値を示す第1のギャップ誤差、d2は第1の通過孔列Y
a及び第5の通過孔列Yeにおけるトナー担持ローラ3
の表面と印字ヘッド6との間の距離とローラ・ヘッド間
ギャップAとの差の値を示す第2のギャップ誤差であ
る。ここで、ローラ・ヘッド間ギャップAの値は50μ
m〜100μmとなるように、ヘッド・電極間ギャップ
Bの値は400μm〜1000μmとなるように、それ
ぞれ調整されている。
【0004】以上のように構成された従来の画像形成装
置について、以下その動作を説明する。まず、トナー貯
溜槽1内部において、トナー供給ローラ4がトナー担持
ローラ3に圧着されて、この2つがそれぞれ逆方向に回
転するために、トナー供給ローラ4が、トナー貯溜槽1
中のトナー2を、トナー担持ローラ3に供給・担持させ
るともに、トナー2を摩擦帯電させる。次に、膜厚規制
部材5が、トナー担持ローラ3に担持されて、トナー担
持ローラ3の回転により膜厚規制部材5圧着部分へと輸
送されるトナー2の膜厚を、10μm〜50μmの一定
の所要の値に規制するとともに、トナー2を再度摩擦帯
電させる。次に、トナー担持ローラ3の回転により、ト
ナー担持ローラ3に担持されたトナー2が、トナー担持
ローラ3と印字ヘッド6との対向部へ輸送される。次
に、定常電圧印加部16が、印字ヘッド6の連続導体層
12へ、帯電したトナー2と逆極性の一定の電位となる
ような電圧を印加する。次に、制御部14及び駆動部1
5が、印字ヘッド6の各々の個別導体層13に画像情報
に応じた電圧を個々に印加する。ここで、トナー2を、
個別導体層13が形成されているトナー通過孔10を通
過させて、印字媒体7上にドットを形成する際には、駆
動部15によって、該当する個別導体層13が、帯電し
たトナー2と逆極性の、連続導体層12の電位より大き
な一定の電位となるような電圧を一定時間印加し、この
個別導体層13及び連続導体層12の電位によるクーロ
ン力によって、トナー担持ローラ3に担持されたトナー
2を、トナー通過孔10の方向へ飛翔させる。一方、印
字媒体7上にドットを形成しない際には、駆動部15に
よって、該当する個別導体層13に帯電したトナー2と
同一極性の所定の電位となるような電圧を印加し、この
個別導体層13による電界で連続導体層12の電界を相
殺し、トナー通過孔10内部の電界の方向を逆転させ
て、トナー担持ローラ3に担持されているトナー2がそ
のトナー通過孔10を通過することを防止する。また、
印字ヘッド6等で形成されるドットによって連続した線
状の線画像17を形成するために、各トナー通過孔列Y
a乃至Ye毎に各々電圧を印加するタイミングが変更さ
れる。次に、背面電極8に、帯電したトナー2と逆極性
の所定の電位となるような電圧を印加し、印字ヘッド6
のトナー通過孔10を通過したトナー2を、更に印字媒
体7へと飛翔させて、このトナー2を印字媒体7に付着
させる。次に、定着ローラ9によって、印字媒体7に付
着したトナー2を定着させて、所要の画像を得る。
【0005】ここで、従来の画像形成装置では、図6に
示すように、トナー担持ローラ3が円筒状であり、印字
ヘッド6が平板状であるために、各通過孔列Ya乃至Y
eにおけるトナー担持ローラ3の表面と印字ヘッド6と
の間の距離に、第1のギャップ誤差d1,第2のギャッ
プ誤差d2のような誤差が各々発生する。また、図7に
示すように、個々のトナー通過孔10に形成されている
個別導体層13は、各々個別の接続線によって駆動部1
5と接続されており、連続導体層12は一本の接続線に
定常電圧印加部16と接続される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、印字ヘッドと各通過孔列におけるトナー担
持ローラの表面との間に曲率によるギャップ差が発生す
る。しかし、連続導体層に、定常電圧印加部が、常に一
定の電位となるように電圧を印加し、一方、個別導体層
に対しては、駆動部が、ドットを形成する際に、その個
別導体層が形成されているトナー通過孔が、いずれの位
置のトナー通過孔列に属しているかとは無関係に、一定
の所要の電位となるように、一定時間電圧を印加するた
めに、トナー担持ローラと印字ヘッドとの距離が小さ
い、トナー担持ローラ最下点周辺では、印字ヘッド等に
よるクーロン力が大きく、多量のトナーが飛翔して、印
字媒体に濃い画像が形成されるのに対して、トナー担持
ローラと印字ヘッドとの距離が大きい、印字ヘッドのト
ナー担持ローラの長手方向と直交する方向の端部周辺で
は、印字ヘッド等によるクーロン力が小さく、小量のト
ナーしか飛翔せず、印字媒体に薄い画像が形成されてし
まうために、得られる画像の濃度がバラついてしまい、
画像品質が低下して正確に画像を描くことができず信頼
性に欠けるという問題点を有していた。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、形成される画像の濃度を均一にして、画像品質を向
上させることができ信頼性に優れた画像形成装置を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に記載の画像形成装置は、帯電した
トナーを担持する円筒形状のトナー担持ローラと、トナ
ー担持ローラの長手方向と直交する方向に少なくとも2
つ以上穿孔されるトナー通過孔と・トナー担持ローラの
長手方向と平行な方向に列設されているトナー通過孔周
辺に各トナー通過孔の各列毎に一体に形成される2つ以
上の平行導体層と・トナー担持ローラの長手方向と略直
交する方向に列設されているトナー通過孔の内部及び周
辺に各トナー通過孔の各行毎に一体に形成される2つ以
上の直交導体層と・を有しトナー担持ローラと対向する
平板状の印字ヘッドと、画像が形成される印字媒体と、
印字媒体と印字ヘッドとを介して対向しトナー通過孔を
通過したトナーを印字媒体へと飛翔させる背面電極とを
備えた画像形成装置であって、画像情報に応じてトナー
を飛翔させるトナー通過孔と関連する平行導体層と直交
導体層を選択する制御部と、制御部で選択されなかった
直交導体層に所定の阻止電圧を印加し制御部で選択され
た直交導体層に所定の駆動電圧を一定時間印加する直交
導体層駆動部と、制御部で選択されなかった平行導体層
に所定の阻止電圧を印加し制御部で選択された平行導体
層にその平行導体層とトナー担持ローラの曲率によるギ
ャップ差に応じた駆動電圧を印加する平行導体層駆動部
と、を備えた構成を有しており、請求項2に記載の画像
形成装置は、帯電したトナーを担持する円筒形状のトナ
ー担持ローラと、トナー担持ローラの長手方向と直交す
る方向に少なくとも2つ以上穿孔されるトナー通過孔と
・トナー担持ローラの長手方向と平行な方向に列設され
ているトナー通過孔周辺に各トナー通過孔の各列毎に一
体に形成される2つ以上の平行導体層と・トナー担持ロ
ーラの長手方向と略直交する方向に列設されているトナ
ー通過孔の内部及び周辺に各トナー通過孔の各行毎に一
体に形成される2つ以上の直交導体層と・を有しトナー
担持ローラと対向する平板状の印字ヘッドと、画像が形
成される印字媒体と、印字媒体と印字ヘッドとを介して
対向しトナー通過孔を通過したトナーを印字媒体へと飛
翔させる背面電極とを備えた画像形成装置であって、画
像情報に応じてトナーを飛翔させるトナー通過孔と関連
する平行導体層と直交導体層を選択する制御部と、制御
部で選択されなかった直交導体層に所定の阻止電圧を印
加し制御部で選択された直交導体層に所定の駆動電圧を
印加する直交導体層駆動部と、制御部で選択されなかっ
た平行導体層に所定の阻止電圧を印加し制御部で選択さ
れた平行導体層に所定の駆動電圧をその平行導体層とト
ナー担持ローラの曲率によるギャップ差に応じて所定時
間印加する平行導体層駆動部と、を備えた構成を有して
おり、請求項3に記載の画像形成装置は、帯電したトナ
ーを担持する円筒形状のトナー担持ローラと、トナー担
持ローラの長手方向と直交する方向に少なくとも2つ以
上穿孔されるトナー通過孔と・トナー通過孔の内部及び
周辺に形成されて電圧が印加される個別導体層と・を有
しトナー担持ローラと対向する平板状の印字ヘッドと、
画像が形成される印字媒体と、印字媒体と印字ヘッドと
を介して対向しトナー通過孔を通過したトナーを印字媒
体へと飛翔させる背面電極とを備えた画像形成装置であ
って、画像情報に応じて印字制御信号を生成する制御部
と、制御部で生成された印字制御信号に基づいて個別導
体層の各々に所定の電圧をその個別導体層とトナー担持
ローラの曲率によるギャップ差に応じて所定時間印加す
る駆動部と、を備えた構成を有しており、請求項4に記
載の画像形成装置は、画像情報に応じてトナーを飛翔さ
せるトナー通過孔と関連する平行導体層と直交導体層を
選択する制御部と、制御部で選択されなかった平行導体
層に所定の阻止電圧を印加し制御部で選択された平行導
体層に所定の駆動電圧を印加する際にその平行導体層と
トナー担持ローラの曲率によるギャップ差に応じた駆動
電圧を所定時間印加する平行導体層駆動部とを備えた構
成を有している。
【0009】ここで、平行導体層駆動部による駆動電圧
は、この駆動電圧が印加される平行導体層と、この平行
導体層の上方のトナー担持ローラの表面との間の距離が
大きいほど、大きな電圧が印加される。また、平行導体
層駆動部による駆動電圧の印加時間は、この駆動電圧が
印加される平行導体層と、この平行導体層の上方のトナ
ー担持ローラの表面との間の距離が大きいほど、長い時
間印加される。
【0010】
【作用】この構成によって、平行導体層が、印字ヘッド
のトナー担持ローラとの対向面にトナー担持ローラの長
手方向と平行な方向に列設されているトナー通過孔周辺
に各トナー通過孔の各列毎に一体に2つ以上形成され
て、直交導体層が、印字ヘッドの背面電極との対向面に
トナー担持ローラの長手方向と略直交する方向に列設さ
れているトナー通過孔の内部及び周辺に各トナー通過孔
の各行毎に一体に2つ以上形成されて、制御部が、画像
情報に応じてトナーを飛翔させるトナー通過孔と関連す
る平行導体層と直交導体層を選択し、直交導体層駆動部
が、制御部で選択されなかった直交導体層に所定の阻止
電圧を印加するとともに、制御部で選択された直交導体
層に所定の駆動電圧を一定時間印加し、平行導体層駆動
部が、制御部で選択されなかった平行導体層に所定の阻
止電圧を印加するとともに、制御部で選択された平行導
体層にその平行導体層とトナー担持ローラの曲率による
ギャップ差に応じた駆動電圧を一定時間印加すること
で、円筒状のトナー担持ローラの表面に担持されている
トナーに加わるクーロン力が、トナー担持ローラの表面
と、印字ヘッドの表面との間の距離によらず一定とな
り、トナーの飛翔量が、各トナー通過孔で等しくなり、
形成される画像の濃度が、場所によらず均一となって、
画像品質を向上させることができる。また、直交導体層
駆動部が、制御部で選択されなかった直交導体層に所定
の阻止電圧を印加し制御部で選択された直交導体層に所
定の駆動電圧を印加し、平行導体層駆動部が、制御部で
選択されなかった平行導体層に所定の阻止電圧を印加し
制御部で選択された平行導体層に所定の駆動電圧をその
平行導体層とトナー担持ローラの曲率によるギャップ差
に応じて所定時間印加することで、トナー担持ローラの
表面と、印字ヘッドの表面との間の距離が大きく、円筒
状のトナー担持ローラの表面に担持されているトナーに
加わるクーロン力が弱くなる場合に、駆動電圧の印加時
間を長くして、トナーの飛翔量を各トナー通過孔で等し
くし、形成される画像の濃度を、場所によらず均一とし
て、画像品質を向上させることができる。また、駆動部
が、制御部で生成された印字制御信号に基づいて個別導
体層の各々に所定の電圧をその個別導体層とトナー担持
ローラの曲率によるギャップ差に応じて所定時間印加す
ることで、従来のヘッドの構成を変更させずに画像品質
を向上させることができる。また、平行導体層駆動部が
制御部で選択されなかった平行導体層に所定の阻止電圧
を印加し制御部で選択された平行導体層に所定の駆動電
圧を印加する際にその平行導体層とトナー担持ローラの
曲率によるギャップ差に応じた駆動電圧を所定時間印加
することで、トナーの飛翔量が、各トナー通過孔で等し
くなり、形成される画像の濃度が、場所によらず均一と
なって、更に画像品質を向上させることができる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図1は本発明の一実施例における
画像形成装置のトナー飛翔部の要部拡大図であり、図2
は本発明の一実施例における画像形成装置の印字ヘッド
の平面図である。2はトナー、3はトナー担持ローラ、
5は膜厚規制部材、7は印字媒体、8は背面電極、10
はトナー通過孔、11は中間絶縁層、Ya乃至Yeはト
ナー通過孔列であり、これらは従来例と同様なものなの
で同一の符号を付し説明を省略する。18はトナー担持
ローラ3上に担持されたトナー2をクーロン力によって
選択的に飛翔・通過させる印字ヘッド、19は印字ヘッ
ド18を構成し中間絶縁層11の背面電極8との対向面
にトナー担持ローラ3の長手方向と略直交する方向に列
設されているトナー通過孔10の内部及び周辺に各トナ
ー通過孔10の各行毎に一体に形成される直交導体層、
20は印字ヘッド18を構成し中間絶縁層11のトナー
担持ローラ3との対向面にトナー担持ローラ3の長手方
向と平行な方向に列設されているトナー通過孔10の周
辺に各トナー通過孔10の各列毎に一体に形成された平
行導体層、21はエポキシ系樹脂等からなり印字ヘッド
18を構成して平行導体層20を被覆するように形成さ
れて各平行導体層間及びトナー担持ローラ3と各平行導
体層間での微小ギャップによるリークの発生を防止する
ための絶縁コート層、22は印字ヘッド18を構成して
直交導体層19を被覆するように形成される各直交導体
層間での微小ギャップによるリークの発生を防止すると
ともに電荷が吸湿紙へ逃げることにより画像が乱れるの
を防止するための絶縁コート層、23は画像情報に応じ
てトナー2を飛翔させるトナー通過孔10と関連する平
行導体層20と直交導体層19を選択する制御部、24
は制御部23で選択されなかった平行導体層20に所定
の阻止電圧を印加し制御部23で選択された平行導体層
20にその平行導体層20とトナー担持ローラ3との間
の距離に応じた駆動電圧を一定時間印加する平行導体層
駆動部、25は制御部23で選択されなかった直交導体
層19に所定の阻止電圧を印加し制御部23で選択され
た直交導体層19に所定の駆動電圧を一定時間印加する
直交導体層駆動部、Cはトナー担持ローラ3の下端点と
印字ヘッド18との間の距離を示すローラ・ヘッド間ギ
ャップ、Dは印字ヘッド18と背面電極8との間の距離
を示すヘッド・電極間ギャップ、d3は第2の通過孔列
Yb及び第4の通過孔列Ydにおけるトナー担持ローラ
3の表面と印字ヘッド18との間の距離とローラ・ヘッ
ド間ギャップCとの差の値を示す第3のギャップ誤差、
d4は第1の通過孔列Ya及び第5の通過孔列Yeにお
けるトナー担持ローラ3の表面と印字ヘッド18との間
の距離とローラ・ヘッド間ギャップCとの差の値を示す
第4のギャップ誤差である。図2において、26は本発
明の一実施例における画像形成装置によって印字媒体7
上に形成された線画像、Y1乃至Y5は平行導体層20
を構成する個々の行電極、X1乃至X11は直交導体層
19を構成する個々の列電極である。ここで、印字ヘッ
ド18は行電極の数と列電極の数を加えた16本の接続
線によって接続されている。また、絶縁コート層21,
22の膜厚は、20μmとなるように形成されている。
更に、ローラ・ヘッド間ギャップCの値は50〜100
μmに、ヘッド・電極間ギャップDの値は500μm〜
1000μmに、それぞれ調整されている。
【0012】以上のように構成された本発明の一実施例
における画像形成装置について、以下その動作を説明す
る。まず、従来例と同様にして、トナー2を、トナー担
持ローラ3に担持・摩擦帯電させる。次に、膜厚規制部
材5が、トナー担持ローラ3に担持されて、トナー担持
ローラ3の回転により膜厚規制部材5圧着部分へと輸送
されるトナー2の膜厚を、20μm〜50μmの一定の
所要の値に規制するとともに、トナー2を再度摩擦帯電
させる。次に、トナー担持ローラ3の回転により、トナ
ー担持ローラ3に担持されたトナー2が、トナー担持ロ
ーラ3と印字ヘッド18との対向部へ輸送される。次
に、画像情報に応じて、制御部23が、印字ヘッド18
の平行導体層20及び直交導体層19の内、駆動電圧を
印加するものを選択する。ここでは、トナー2を通過さ
せてドットを形成するトナー通過孔10を含む平行導体
層20と直交導体層19とが、それぞれ選択される。次
に、直交導体層駆動部25が、制御部23で選択されな
かった直交導体層19に(表1)に示すような所定の阻
止電圧を印加するとともに、制御部23で選択された直
交導体層19に(表1)に示すような所定の駆動電圧を
100μsec〜10msecの一定時間印加する。一
方、平行導体層駆動部24が、制御部23で選択されな
かった平行導体層20に(表1)に示すような所定の阻
止電圧を印加するとともに、制御部23で選択された平
行導体層20にその平行導体層20とトナー担持ローラ
3との間の距離に応じた(表1)に示すような駆動電圧
を100μsec〜10msec一定時間印加する。
【0013】
【表1】
【0014】ここで、トナーの飛翔について説明する。
個々のトナー通過孔10に関連する行電極と列電極の双
方に駆動電圧が印加された場合に、その平行導体層20
と直交導体層19との電界の和のクーロン力によって、
トナー担持ローラ3に担持されたトナー2が、トナー通
過孔10の方向へ飛翔しこれを通過する。一方、個々の
トナー通過孔10に関連する平行導体層20と直交導体
層19のいずれか片方だけに駆動電圧が印加された際に
は、平行導体層20による電界と直交導体層19による
電界とが相殺し、トナー担持ローラ3に担持されている
トナー2がそのトナー通過孔10を通過することを防止
する。これによって、円筒状のトナー担持ローラ3の表
面に担持されているトナー2に加わるクーロン力が、ト
ナー担持ローラ3の表面と、印字ヘッド18の表面との
間の距離によらず一定となり、トナー2の飛翔量が、各
トナー通過孔10で等しくなり、形成される線画像26
の濃度が、場所によらず均一となって、画像品質を向上
させることができる。次に、背面電極8に、帯電したト
ナー2と逆極性の所定の電位となるような電圧+600
Vを印加し、印字ヘッド18のトナー通過孔10を通過
したトナー2を、更に印字媒体7へと飛翔させて、この
トナー2を印字媒体7に付着させ、従来例と同様にし
て、所要の画像を得る。
【0015】以上のように本実施例によれば、各トナー
通過孔10の列毎で駆動電圧を変更することで、トナー
2の飛翔量が、各トナー通過孔10間で等しくなり、形
成される線画像26の濃度が、場所によらず均一となっ
て、画像品質を向上させることができる。
【0016】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図3は本発明の
第2の実施例における画像形成装置のトナー飛翔部の要
部拡大図であり、図4は本発明の第2の実施例における
画像形成装置の印字ヘッドの平面図である。実施例1と
異なるのは、平行導体層駆動部27が、制御部23で選
択されなかった平行導体層20及び直交導体層19に所
定の阻止電圧を印加するとともに制御部23で選択され
た平行導体層20及び直交導体層19に所定の駆動電圧
をその平行導体層20及び直交導体層19とトナー担持
ローラ3との曲率によるギャップ差に応じた所定時間印
加する点である。
【0017】以上のように構成された本発明の第2の実
施例における画像形成装置について、以下その動作を説
明する。まず、実施例1と同様にして、トナー2を、ト
ナー担持ローラ3に担持・摩擦帯電させる。次に、膜厚
規制部材5が、トナー担持ローラ3に担持されて、トナ
ー担持ローラ3の回転により膜厚規制部材5圧着部分へ
と輸送されるトナー2の膜厚を、20μm〜50μmの
一定の所要の値に規制するとともに、トナー2を再度摩
擦帯電させる。次に、トナー担持ローラ3の回転によ
り、トナー担持ローラ3に担持されたトナー2が、トナ
ー担持ローラ3と印字ヘッド18との対向部へ輸送され
る。次に、画像情報に応じて、制御部23が、印字ヘッ
ド18の平行導体層20及び直交導体層19の内、駆動
電圧を印加するものを選択する。ここでは、トナー2を
通過させてドットを形成するトナー通過孔10を含む平
行導体層20及び直交導体層19とが、それぞれ選択さ
れる。次に、直交導体層駆動部25が、制御部23で選
択されなかった直交導体層19に、−50ボルトの阻止
電圧を印加するとともに、制御部23で選択された直交
導体層19に、+90ボルトの駆動電圧を一定時間印加
する。一方、平行導体層駆動部27が、制御部23で選
択されなかった平行導体層20に、−50ボルトの阻止
電圧を印加するとともに、制御部23で選択された平行
導体層20に、+70ボルトの駆動電圧を、その平行導
体層20とトナー担持ローラ3との間の距離に応じた
(表2)に示すような印加時間の間、一定時間印加す
る。
【0018】
【表2】
【0019】ここで、トナーの飛翔について説明する。
個々のトナー通過孔10に関連する平行導体層20と直
交導体層19の双方に駆動電圧が印加された場合に、そ
の平行導体層20及び直交導体層19との電界の和のク
ーロン力によって、トナー担持ローラ3に担持されたト
ナー2が、トナー通過孔10の方向へ飛翔しこれを通過
する。一方、個々のトナー通過孔10に関連する平行導
体層20と直交導体層19のいずれか片方だけに駆動電
圧が印加された際には、平行導体層20による電界と直
交導体層19による電界とが相殺し、トナー担持ローラ
3に担持されているトナー2がそのトナー通過孔10を
通過することを防止する。これによって、円筒状のトナ
ー担持ローラ3の表面と、印字ヘッド18の表面との間
の距離が遠く、トナー担持ローラ3の表面に担持されて
いるトナー2に加わるクーロン力が弱くなる部分では、
駆動電圧の印加時間を長くして、トナー2の飛翔量を、
各トナー通過孔10間で等しくし、形成される線画像2
6の濃度が、場所によらず均一となって、画像品質を向
上させることができる。次に、背面電極8に、帯電した
トナー2と逆極性の所定の電位となるような電圧+60
0Vを印加し、印字ヘッド18のトナー通過孔10を通
過したトナー2を、更に印字媒体7へと飛翔させて、こ
のトナー2を印字媒体7に付着させ、従来例と同様にし
て、所要の画像を得る。
【0020】以上のように本実施例によれば、各トナー
通過孔列毎に駆動電圧の印加時間を変更することで、ト
ナー2の飛翔量が、各トナー通過孔10間で等しくな
り、形成される線画像26の濃度が、場所によらず均一
となって、画像品質を向上させることができる。また、
従来のヘッド構成であっても駆動電圧の印加時間を変化
することで、同様に画像品質を向上させることができ
る。
【0021】尚、本実施例においては、各平行導体層2
0に印加する駆動電圧を同一にしているが、これは実施
例1と同様に各平行導体層20とトナー担持ローラ3と
の距離に応じて変更してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明は、平行導体層が、
印字ヘッドのトナー担持ローラとの対向面にトナー担持
ローラの長手方向と平行な方向に列設されているトナー
通過孔周辺に各トナー通過孔の各列毎に一体に2つ以上
形成されて、直交導体層が、印字ヘッドの背面電極との
対向面にトナー担持ローラの長手方向と略直交する方向
に列設されているトナー通過孔の内部及び周辺に各トナ
ー通過孔の各行毎に一体に2つ以上形成されて、制御部
が、画像情報に応じてトナーを飛翔させるトナー通過孔
と関連する平行導体層と直交導体層を選択し、直交導体
層駆動部が、制御部で選択されなかった直交導体層に所
定の阻止電圧を印加するとともに、制御部で選択された
直交導体層に所定の駆動電圧を一定時間印加し、平行導
体層駆動部が、制御部で選択されなかった平行導体層に
所定の阻止電圧を印加するとともに、制御部で選択され
た平行導体層にその平行導体層とトナー担持ローラの曲
率によるギャップ差に応じた駆動電圧を一定時間印加す
ることで、円筒状のトナー担持ローラの表面に担持され
ているトナーに加わるクーロン力が、トナー担持ローラ
の表面と、印字ヘッドの表面との間の距離によらず一定
となり、トナーの飛翔量が、各トナー通過孔で等しくな
り、形成される画像の濃度が、場所によらず均一となっ
て、画像品質を向上させることができ、直交導体層駆動
部が、制御部で選択されなかった直交導体層に所定の阻
止電圧を印加し制御部で選択された直交導体層に所定の
駆動電圧を印加し、平行導体層駆動部が、制御部で選択
されなかった平行導体層に所定の阻止電圧を印加し制御
部で選択された平行導体層に所定の駆動電圧をその平行
導体層とトナー担持ローラの曲率によるギャップ差に応
じた所定時間印加することで、トナー担持ローラの表面
と、印字ヘッドの表面との間の距離が大きく、円筒状の
トナー担持ローラの表面に担持されているトナーに加わ
るクーロン力が弱くなる場合に、駆動電圧の印加時間を
長くして、トナーの飛翔量を各トナー通過孔で等しく
し、形成される画像の濃度を、場所によらず均一とし
て、画像品質を向上させることができ、駆動部が、制御
部で生成された印字制御信号に基づいて個別導体層の各
々に所定の電圧をその個別導体層とトナー担持ローラの
曲率によるギャップ差に応じた所定時間印加すること
で、従来のヘッドの構成を変更させずに画像品質を向上
させることができ、平行導体層駆動部が、制御部で選択
されなかった平行導体層に所定の阻止電圧を印加し制御
部で選択された平行導体層に所定の駆動電圧を印加する
際にその平行導体層とトナー担持ローラの曲率によるギ
ャップ差に応じた駆動電圧及び所定時間で印加すること
で、トナーの飛翔量が、各トナー通過孔で等しくなり、
形成される画像の濃度が、場所によらず均一となって、
更に画像品質を向上させることができる信頼性に優れた
画像形成装置を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における画像形成装置のトナ
ー飛翔部の要部拡大図
【図2】本発明の一実施例における画像形成装置の印字
ヘッドの平面図
【図3】本発明の第2の実施例における画像形成装置の
トナー飛翔部の要部拡大図
【図4】本発明の第2の実施例における画像形成装置の
印字ヘッドの平面図
【図5】従来の画像形成装置の要部構成図
【図6】従来の画像形成装置のトナー飛翔部の要部拡大
【図7】従来の画像形成装置の印字ヘッドの平面図
【符号の説明】
1 トナー貯溜槽 2 トナー 3 トナー担持ローラ 4 トナー供給ローラ 5 膜厚規制部材 6 印字ヘッド 7 印字媒体 8 背面電極 9 定着ローラ 10 トナー通過孔 11 中間絶縁層 12 連続導体層 13 個別導体層 14 制御部 15 駆動部 16 定常電圧印加部 17 線画像 18 印字ヘッド 19 直交導体層 20 平行導体層 21,22 絶縁コート層 23 制御部 24 平行導体層駆動部 25 直交導体層駆動部 26 線画像 27 平行導体層駆動部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】帯電したトナーを担持する円筒形状のトナ
    ー担持ローラと、前記トナー担持ローラの長手方向と直
    交する方向に少なくとも2つ以上穿孔されるトナー通過
    孔と・前記トナー担持ローラの長手方向と平行な方向に
    列設されている前記トナー通過孔周辺に各前記トナー通
    過孔の各列毎に一体に形成される2つ以上の平行導体層
    と・前記トナー担持ローラの長手方向と略直交する方向
    に列設されている前記トナー通過孔の内部及び周辺に各
    前記トナー通過孔の各行毎に一体に形成される2つ以上
    の直交導体層と・を有し前記トナー担持ローラと対向す
    る平板状の印字ヘッドと、画像が形成される印字媒体
    と、前記印字媒体と前記印字ヘッドとを介して対向し前
    記トナー通過孔を通過した前記トナーを印字媒体へと飛
    翔させる背面電極と、を備えた画像形成装置であって、
    画像情報に応じて前記トナーを飛翔させる前記トナー通
    過孔と関連する前記平行導体層と前記直交導体層を選択
    する制御部と、前記制御部で選択されなかった前記直交
    導体層に所定の阻止電圧を印加し前記制御部で選択され
    た前記直交導体層に所定の駆動電圧を一定時間印加する
    直交導体層駆動部と、前記制御部で選択されなかった前
    記平行導体層に所定の阻止電圧を印加し前記制御部で選
    択された前記平行導体層にその前記平行導体層と前記ト
    ナー担持ローラの曲率によるギャップ差に応じた駆動電
    圧を印加する平行導体層駆動部とを備えたことを特徴と
    する画像形成装置。
  2. 【請求項2】帯電したトナーを担持する円筒形状のトナ
    ー担持ローラと、前記トナー担持ローラの長手方向と直
    交する方向に少なくとも2つ以上穿孔されるトナー通過
    孔と・前記トナー担持ローラの長手方向と平行な方向に
    列設されている前記トナー通過孔周辺に各前記トナー通
    過孔の各列毎に一体に形成される2つ以上の平行導体層
    と・前記トナー担持ローラの長手方向と略直交する方向
    に列設されている前記トナー通過孔の内部及び周辺に各
    前記トナー通過孔の各行毎に一体に形成される2つ以上
    の直交導体層と・を有し前記トナー担持ローラと対向す
    る平板状の印字ヘッドと、画像が形成される印字媒体
    と、前記印字媒体と前記印字ヘッドとを介して対向し前
    記トナー通過孔を通過した前記トナーを印字媒体へと飛
    翔させる背面電極と、を備えた画像形成装置であって、
    画像情報に応じてトナーを飛翔させるトナー通過孔と関
    連する前記平行導体層と前記直交導体層を選択する制御
    部と、前記制御部で選択されなかった前記直交導体層に
    所定の阻止電圧を印加し前記制御部で選択された前記直
    交導体層に所定の駆動電圧を印加する直交導体層駆動部
    と、前記制御部で選択されなかった前記平行導体層に所
    定の阻止電圧を印加し前記制御部で選択された前記平行
    導体層に所定の駆動電圧をその前記平行導体層と前記ト
    ナー担持ローラの曲率によるギャップ差に応じて所定時
    間印加する平行導体層駆動部とを備えたことを特徴とす
    る画像形成装置。
  3. 【請求項3】帯電したトナーを担持する円筒形状のトナ
    ー担持ローラと、前記トナー担持ローラの長手方向と直
    交する方向に少なくとも2つ以上穿孔されるトナー通過
    孔と・前記トナー通過孔の内部及び周辺に形成されて電
    圧が印加される個別導体層と・を有し前記トナー担持ロ
    ーラと対向する平板状の印字ヘッドと、画像が形成され
    る印字媒体と、前記印字媒体と前記印字ヘッドとを介し
    て対向し前記トナー通過孔を通過した前記トナーを印字
    媒体へと飛翔させる背面電極と、を備えた画像形成装置
    であって、画像情報に応じて印字制御信号を生成する制
    御部と、前記制御部で生成された印字制御信号に基づい
    て前記個別導体層の各々に所定の電圧をその前記個別導
    体層と前記トナー担持ローラの曲率によるギャップ差に
    応じて所定時間印加する駆動部とを備えたことを特徴と
    する画像形成装置。
  4. 【請求項4】画像情報に応じてトナーを飛翔させるトナ
    ー通過孔と関連する前記平行導体層と前記直交導体層を
    選択する制御部と、前記制御部で選択されなかった前記
    平行導体層に所定の阻止電圧を印加し前記制御部で選択
    された前記平行導体層に所定の駆動電圧を印加する際に
    その前記平行導体層と前記トナー担持ローラの曲率によ
    るギャップ差に応じた駆動電圧を所定時間印加する平行
    導体層駆動部とを備えたことを特徴とする請求項1に記
    載の画像形成装置。
JP13019394A 1994-06-13 1994-06-13 画像形成装置 Pending JPH07329345A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010188531A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2010214723A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2010214722A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010188531A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
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